設(shè)施農(nóng)業(yè)(溫室大棚)環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
1、系統(tǒng)簡介
該系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可實時遠程獲取溫室大棚內(nèi)部的空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強度及視頻圖像,通過模型分析,遠程或自動控制濕簾風機、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗側(cè)窗、加溫補光等設(shè)備,保證溫室大棚內(nèi)環(huán)境最適宜作物生長,為作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件。同時,該系統(tǒng)還可以通過手機、PDA、計算機等信息終端向農(nóng)戶推送實時監(jiān)測信息、預警信息、農(nóng)技知識等,實現(xiàn)溫室大棚集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠程管理,充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。本系統(tǒng)適用于各種類型的日光溫室、連棟溫室、智能溫室。
2、系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)包括:傳感終端、通信終端、無線傳感網(wǎng)、控制終端、監(jiān)控中心和應用軟件平臺。
?。?)傳感終端
溫室大棚環(huán)境信息感知單元由無線采集終端和各種環(huán)境信息傳感器組成。環(huán)境信息傳感器監(jiān)測空氣溫濕度、土壤水分溫度、光照強度、二氧化碳濃度等多點環(huán)境參數(shù),通過無線采集終端以GPRS方式將采集數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心,以指導生產(chǎn)。
?。?)通信終端及傳感網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
溫室大棚無線傳感通信網(wǎng)絡(luò)主要由如下兩部分組成:溫室大棚內(nèi)部感知節(jié)點間的自組織網(wǎng)絡(luò)建設(shè);溫室大棚間及溫室大棚與農(nóng)場監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。前者主要實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集及傳感器與執(zhí)行控制器間的數(shù)據(jù)交互。溫室大棚環(huán)境信息通過內(nèi)部自組織網(wǎng)絡(luò)在中繼節(jié)點匯聚后,將通過溫室大棚間及溫室大棚與農(nóng)場監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)監(jiān)控中心對各溫室大棚環(huán)境信息的監(jiān)控。
?。?)控制終端
溫室大棚環(huán)境智能控制單元由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成,通過GPRS模塊與管理監(jiān)控中心連接。根據(jù)溫室大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強度及二氧化碳濃度等參數(shù),對環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進行控制,包括內(nèi)遮陽、外遮陽、風機、濕簾水泵、頂部通風、電磁閥等設(shè)備。
(4)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
作為數(shù)據(jù)信息的有效補充,基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻信號傳輸技術(shù),對溫室大棚內(nèi)部作物生長狀況進行全天候視頻監(jiān)控。該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器、高分辨率攝像頭組成,網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器主要用以提供視頻信號的轉(zhuǎn)換和傳輸,并實現(xiàn)遠程的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)。在已有Internet上,只要能夠上網(wǎng)就可以根據(jù)用戶權(quán)限進行遠程的圖像訪問、實現(xiàn)多點、在線、便捷的監(jiān)測方式。
?。?)監(jiān)控中心
監(jiān)控中心由服務(wù)器、多業(yè)務(wù)綜合光端機、大屏幕顯示系統(tǒng)、UPS及配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成,是整個系統(tǒng)的核心。建設(shè)管理監(jiān)控中心的目的是對整個示范園區(qū)進行信息化管理并進行成果展示。
(6)應用軟件平臺
通過應用軟件平臺可將土壤信息感知設(shè)備、空氣環(huán)境監(jiān)測感知設(shè)備、外部氣象感知設(shè)備、視頻信息感知設(shè)備等各種感知設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一存儲、處理和挖掘,通過中央控制軟件的智能決策,形成有效指令,通過聲光電報警指導管理人員或者直接控制執(zhí)行機構(gòu)的方式調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)的小氣候環(huán)境,為作物生長提供優(yōu)良的生長環(huán)境。
3、特色與創(chuàng)新
先進性:所采用的傳感器、通信技術(shù)和軟件平臺在國內(nèi)均屬領(lǐng)先水平。
可靠性:系統(tǒng)的軟硬件經(jīng)過大量實際應用和嚴格測試,具有良好的可靠性。
易用性:硬件設(shè)備安裝維護方便,軟件平臺界面友好,操作方便,易學易用。
擴展性:軟硬件采用模塊化設(shè)計,可擴充結(jié)構(gòu)及標準化模塊結(jié)構(gòu),便于系統(tǒng)適應不同規(guī)范和功能要求的監(jiān)控系統(tǒng)。
4、典型案例
壽光智慧溫室示范項目
東營高效農(nóng)業(yè)示范區(qū)智慧溫室項目
煙臺蔬菜大棚遠程監(jiān)控系統(tǒng)
宜興花卉園藝智能溫室示范項目
云南錦苑花卉溫室物聯(lián)網(wǎng)項目
5、中心簡介
中國農(nóng)業(yè)大學中歐農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心暨農(nóng)業(yè)先進傳感技術(shù)北京市工程研究中心,是國家科技部掛牌的國際科技合作基地,主要致力于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及產(chǎn)品的研究和開發(fā),重點研究農(nóng)業(yè)先進傳感技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、智能處理技術(shù)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成技術(shù)和面向物聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)技術(shù),制定農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標準,開發(fā)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與平臺。
研究中心現(xiàn)有教授2人,副教授22人,博士研究生15人,碩士研究生35人,產(chǎn)品研發(fā)與推廣人員40余人,在集約化水產(chǎn)與畜禽養(yǎng)殖、設(shè)施溫室大棚、大田種植、特種種養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品倉儲、農(nóng)情監(jiān)測、農(nóng)業(yè)病蟲草害防治、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯等農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應用領(lǐng)域及農(nóng)村信息化戰(zhàn)略方面具有長期的研究基礎(chǔ)。
北京中農(nóng)信聯(lián)科技有限公司是由中國農(nóng)業(yè)大學孵化的校屬高科技企業(yè),是國內(nèi)領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案提供商。中農(nóng)信聯(lián)依托中國農(nóng)業(yè)大學中歐農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心和農(nóng)業(yè)先進傳感技術(shù)北京市工程研究中心的人才團隊與科研成果,專注于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)品開發(fā)。目前,中農(nóng)信聯(lián)已在江蘇、山東、天津、新疆、河北、上海、北京、湖北、江西、浙江等地建立了水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)田灌溉、設(shè)施溫室和土壤墑情監(jiān)測等應用示范基地。